糠醛渣基材料的制备、结构特征及其应用特性研究

发布时间：2021-05-27 14:16

　　随着工业的不断发展和城市化进程的加快,水污染问题日益严峻。为了有效的解决水污染问题,人们研发了各种治理方法,其中,吸附法因为具有低成本、高效、操作简便等优点得到广泛应用。目前,以各种生物质资源为基体,经过不同的掺杂改性,实现对水中污染物的有效吸附日益成为研究的热点。但目前报道的生物质直接作为吸附剂吸附量不高,重复使用性能不好,或者制备的多孔生物质炭虽然有一定的吸附性能,但是孔径与抗生素类大分子匹配性不高,而且表面仅有少量含氧基团等不足制约了其实际应用。此外,光催化降解水中的有机污染物也是人们研究的焦点之一。石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种常用的可见光催化剂,具有吸收光谱范围宽、成本低等优势。但g-C3N4在应用中存在比表面积较小、光生电子-空穴易复合、量子效率低等不足,如何对其能带结构进行调控,进而增强对可见光的吸收是亟待解决的问题。为此,本论文以大宗的生物质糠醛渣（FR）为基体,以其本身具有的结构特性,针对有机污染物的结构特点,直接使用或者改性设计了一系列不同特性的生物质炭吸附剂,以调控生物质炭材的孔结构、比表面积和表面吸附位点,从而增强对特定有机污染物的吸附性能,并深入研究了吸附... 

【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 水污染的来源及危害
        1.1.2 吸附法处理水污染
    1.2 生物质资源
        1.2.1 植物类生物质及其特点
        1.2.2 生物质直接作为吸附剂的研究
        1.2.3 生物质炭在吸附方面的研究进展
        1.2.4 磁性生物质炭的制备及对污染物的去除研究
        1.2.5 元素掺杂生物质炭对污染物的吸附进展
    1.3 非金属元素掺杂g-C_3N_4光催化剂对污染物的降解研究
    1.4 生物质基水煤浆添加剂的研究进展
        1.4.1 水煤浆添加剂的发展
        1.4.2 生物质的液化研究
    1.5 糠醛渣的产生及应用
        1.5.1 用FR改良土壤
        1.5.2 脱除FR的木质素生产乙醇
        1.5.3 FR改性作为吸附剂
        1.5.4 FR的前期研究
    1.6 本论文选题的意义和研究内容
        1.6.1 本论文选题的意义
        1.6.2 本论文的研究内容
        1.6.3 本论文的技术路线图
        1.6.4 本论文的创新点
第二章 生物质糠醛渣对甲基橙和罗丹明B的高效去除研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 仪器与试剂
        2.2.2 实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 FR吸附两种染料前后的表征分析
        2.3.2 吸附单因素实验研究
        2.3.3 等温吸附模型研究
        2.3.4 吸附动力学研究
        2.3.5 吸附热力学研究
        2.3.6 FR的再生和循环使用性能研究
        2.3.7 FR与其他吸附剂的吸附性能对比
        2.3.8 FR对染料的吸附机理
    2.4 本章小结
第三章 低温构筑氮掺杂生物质炭吸附金霉素及水热催化降解机理研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂及仪器
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料的表征分析
        3.3.2 溶液的pH值对吸附量的影响
        3.3.3 吸附时间对NBC吸附性能的影响
        3.3.4 吸附等温线及吸附动力学研究
        3.3.5 吸附机理研究
        3.3.6 吸附剂NBC的吸附-再生研究
        3.3.7 吸附剂与其他生物质炭吸附剂的对比
        3.3.8 NBC对CTC的催化降解研究
    3.4 本章小结
第四章 糠醛渣基磁性生物质炭对水中四环素的吸附研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 仪器与试剂
        4.2.2 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 吸附剂MBC的表征
        4.3.2 MBC的XRD表征分析
        4.3.3 MBC的磁滞回线分析
        4.3.4 吸附剂MBC对TC的吸附性能研究
        4.3.5 吸附剂MBC的循环使用
        4.3.6 MBC对TC的吸附机制研究
        4.3.7 与其他吸附剂对TC的吸附性能对比
    4.4 本章小结
第五章 碳掺杂g-C_3N_4对四环素和罗丹明B的光催化降解性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 仪器与试剂
        5.2.2 实验方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 系列CCN光催化剂的表征分析
        5.3.2 CCN的光催化降解性能研究
        5.3.3 催化降解的活性检测
    5.4 本章小结
第六章 糠醛渣基水煤浆添加剂对低阶煤成浆性能的影响与作用机制
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 仪器与试剂
        6.2.2 糠醛渣基添加剂FRS的合成
        6.2.3 水煤浆的制备与性能评价
        6.2.4 煤炭成浆难易程度的判定
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 糠醛渣的液化产物的组成分析
        6.3.2 磺化条件对低阶煤种成浆性能的影响
        6.3.3 几种添加剂对水煤浆成浆性能的影响对比
        6.3.4 不同添加剂的特征官能团组成分析
        6.3.5 不同添加剂的磺化度及相对分子质量对比
        6.3.6 添加剂对煤表面的润湿性能及Zeta电位影响
        6.3.7 FRS添加剂对水煤浆的成浆作用机制
    6.4 本章小结
第七章 全文总结
    7.1 全文总结
    7.2 问题与展望
        7.2.1 存在的问题
        7.2.2 展望
参考文献
个人简介及论文发表情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]质子化g-C3N4/β-SiC复合材料的制备及光催化降解茜素红性能[J]. 吴之强,刘万毅,王刚,蔡威,岳晓菲,詹海鹃,毕淑娴,孟哲,马保军.  高等学校化学学报. 2019(10)
[2]From illite/smectite clay to mesoporous silicate adsorbent for efficient removal of chlortetracycline from water[J]. Wenbo Wang,Guangyan Tian,Li Zong,Yanmin Zhou,Yuru Kang,Qin Wang,Aiqin Wang.  Journal of Environmental Sciences. 2017(01)
[3]氮掺杂的碳材料中石墨化氮和吡啶氮对氧还原反应的催化特性（英文）[J]. 刘京,宋平,阮明波,徐维林.  催化学报. 2016(07)
[4]预处理糠醛渣液化降解性能研究[J]. 吴淑萍,季昱丞,马保军,谢昊,刘万毅.  生物质化学工程. 2014(06)
[5]Ciprofloxacin adsorption from aqueous solution onto chemically prepared carbon from date palm leaflets[J]. El-Said Ibrahim El-Shafey,Haider Al-Lawati,Asmaa Soliman Al-Sumri.  Journal of Environmental Sciences. 2012(09)
[6]糠醛渣对苯酚吸附性能研究[J]. 陈小燕,王振,王东,刘万毅.  环境科学与技术. 2012(05)
[7]糠醛渣对废水中Cr3+的吸附研究[J]. 陈小燕,孙媛,王东,刘万毅.  宁夏大学学报(自然科学版). 2011(03)
[8]糠醛渣纤维乙醇同步糖化发酵过程研究[J]. 孙亚东,孙冉,蒋建新,朱莉伟.  现代化工. 2008(12)

硕士论文
[1]糠醛渣功能化研究[D]. 王彩虹.宁夏大学 2017



本文编号：3207728